Move output_example.c and ffplay.c to the swscale interface
[ffmpeg.git] / output_example.c
1 /*
2  * Libavformat API example: Output a media file in any supported
3  * libavformat format. The default codecs are used.
4  *
5  * Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
6  *
7  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
8  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
9  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
10  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
11  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
12  * furnished to do so, subject to the following conditions:
13  *
14  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
15  * all copies or substantial portions of the Software.
16  *
17  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
18  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
19  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
20  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
21  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
22  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
23  * THE SOFTWARE.
24  */
25 #include <stdlib.h>
26 #include <stdio.h>
27 #include <string.h>
28 #include <math.h>
29
30 #ifndef M_PI
31 #define M_PI 3.1415926535897931
32 #endif
33
34 #include "avformat.h"
35 #include "swscale.h"
36
37 /* 5 seconds stream duration */
38 #define STREAM_DURATION   5.0
39 #define STREAM_FRAME_RATE 25 /* 25 images/s */
40 #define STREAM_NB_FRAMES  ((int)(STREAM_DURATION * STREAM_FRAME_RATE))
41 #define STREAM_PIX_FMT PIX_FMT_YUV420P /* default pix_fmt */
42
43 static int sws_flags = SWS_BICUBIC;
44
45 /**************************************************************/
46 /* audio output */
47
48 float t, tincr, tincr2;
49 int16_t *samples;
50 uint8_t *audio_outbuf;
51 int audio_outbuf_size;
52 int audio_input_frame_size;
53
54 /*
55  * add an audio output stream
56  */
57 static AVStream *add_audio_stream(AVFormatContext *oc, int codec_id)
58 {
59     AVCodecContext *c;
60     AVStream *st;
61
62     st = av_new_stream(oc, 1);
63     if (!st) {
64         fprintf(stderr, "Could not alloc stream\n");
65         exit(1);
66     }
67
68     c = st->codec;
69     c->codec_id = codec_id;
70     c->codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
71
72     /* put sample parameters */
73     c->bit_rate = 64000;
74     c->sample_rate = 44100;
75     c->channels = 2;
76     return st;
77 }
78
79 static void open_audio(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
80 {
81     AVCodecContext *c;
82     AVCodec *codec;
83
84     c = st->codec;
85
86     /* find the audio encoder */
87     codec = avcodec_find_encoder(c->codec_id);
88     if (!codec) {
89         fprintf(stderr, "codec not found\n");
90         exit(1);
91     }
92
93     /* open it */
94     if (avcodec_open(c, codec) < 0) {
95         fprintf(stderr, "could not open codec\n");
96         exit(1);
97     }
98
99     /* init signal generator */
100     t = 0;
101     tincr = 2 * M_PI * 110.0 / c->sample_rate;
102     /* increment frequency by 110 Hz per second */
103     tincr2 = 2 * M_PI * 110.0 / c->sample_rate / c->sample_rate;
104
105     audio_outbuf_size = 10000;
106     audio_outbuf = malloc(audio_outbuf_size);
107
108     /* ugly hack for PCM codecs (will be removed ASAP with new PCM
109        support to compute the input frame size in samples */
110     if (c->frame_size <= 1) {
111         audio_input_frame_size = audio_outbuf_size / c->channels;
112         switch(st->codec->codec_id) {
113         case CODEC_ID_PCM_S16LE:
114         case CODEC_ID_PCM_S16BE:
115         case CODEC_ID_PCM_U16LE:
116         case CODEC_ID_PCM_U16BE:
117             audio_input_frame_size >>= 1;
118             break;
119         default:
120             break;
121         }
122     } else {
123         audio_input_frame_size = c->frame_size;
124     }
125     samples = malloc(audio_input_frame_size * 2 * c->channels);
126 }
127
128 /* prepare a 16 bit dummy audio frame of 'frame_size' samples and
129    'nb_channels' channels */
130 static void get_audio_frame(int16_t *samples, int frame_size, int nb_channels)
131 {
132     int j, i, v;
133     int16_t *q;
134
135     q = samples;
136     for(j=0;j<frame_size;j++) {
137         v = (int)(sin(t) * 10000);
138         for(i = 0; i < nb_channels; i++)
139             *q++ = v;
140         t += tincr;
141         tincr += tincr2;
142     }
143 }
144
145 static void write_audio_frame(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
146 {
147     AVCodecContext *c;
148     AVPacket pkt;
149     av_init_packet(&pkt);
150
151     c = st->codec;
152
153     get_audio_frame(samples, audio_input_frame_size, c->channels);
154
155     pkt.size= avcodec_encode_audio(c, audio_outbuf, audio_outbuf_size, samples);
156
157     pkt.pts= av_rescale_q(c->coded_frame->pts, c->time_base, st->time_base);
158     pkt.flags |= PKT_FLAG_KEY;
159     pkt.stream_index= st->index;
160     pkt.data= audio_outbuf;
161
162     /* write the compressed frame in the media file */
163     if (av_write_frame(oc, &pkt) != 0) {
164         fprintf(stderr, "Error while writing audio frame\n");
165         exit(1);
166     }
167 }
168
169 static void close_audio(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
170 {
171     avcodec_close(st->codec);
172
173     av_free(samples);
174     av_free(audio_outbuf);
175 }
176
177 /**************************************************************/
178 /* video output */
179
180 AVFrame *picture, *tmp_picture;
181 uint8_t *video_outbuf;
182 int frame_count, video_outbuf_size;
183
184 /* add a video output stream */
185 static AVStream *add_video_stream(AVFormatContext *oc, int codec_id)
186 {
187     AVCodecContext *c;
188     AVStream *st;
189
190     st = av_new_stream(oc, 0);
191     if (!st) {
192         fprintf(stderr, "Could not alloc stream\n");
193         exit(1);
194     }
195
196     c = st->codec;
197     c->codec_id = codec_id;
198     c->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
199
200     /* put sample parameters */
201     c->bit_rate = 400000;
202     /* resolution must be a multiple of two */
203     c->width = 352;
204     c->height = 288;
205     /* time base: this is the fundamental unit of time (in seconds) in terms
206        of which frame timestamps are represented. for fixed-fps content,
207        timebase should be 1/framerate and timestamp increments should be
208        identically 1. */
209     c->time_base.den = STREAM_FRAME_RATE;
210     c->time_base.num = 1;
211     c->gop_size = 12; /* emit one intra frame every twelve frames at most */
212     c->pix_fmt = STREAM_PIX_FMT;
213     if (c->codec_id == CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
214         /* just for testing, we also add B frames */
215         c->max_b_frames = 2;
216     }
217     if (c->codec_id == CODEC_ID_MPEG1VIDEO){
218         /* needed to avoid using macroblocks in which some coeffs overflow
219            this doesnt happen with normal video, it just happens here as the
220            motion of the chroma plane doesnt match the luma plane */
221         c->mb_decision=2;
222     }
223     // some formats want stream headers to be seperate
224     if(!strcmp(oc->oformat->name, "mp4") || !strcmp(oc->oformat->name, "mov") || !strcmp(oc->oformat->name, "3gp"))
225         c->flags |= CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
226
227     return st;
228 }
229
230 static AVFrame *alloc_picture(int pix_fmt, int width, int height)
231 {
232     AVFrame *picture;
233     uint8_t *picture_buf;
234     int size;
235
236     picture = avcodec_alloc_frame();
237     if (!picture)
238         return NULL;
239     size = avpicture_get_size(pix_fmt, width, height);
240     picture_buf = malloc(size);
241     if (!picture_buf) {
242         av_free(picture);
243         return NULL;
244     }
245     avpicture_fill((AVPicture *)picture, picture_buf,
246                    pix_fmt, width, height);
247     return picture;
248 }
249
250 static void open_video(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
251 {
252     AVCodec *codec;
253     AVCodecContext *c;
254
255     c = st->codec;
256
257     /* find the video encoder */
258     codec = avcodec_find_encoder(c->codec_id);
259     if (!codec) {
260         fprintf(stderr, "codec not found\n");
261         exit(1);
262     }
263
264     /* open the codec */
265     if (avcodec_open(c, codec) < 0) {
266         fprintf(stderr, "could not open codec\n");
267         exit(1);
268     }
269
270     video_outbuf = NULL;
271     if (!(oc->oformat->flags & AVFMT_RAWPICTURE)) {
272         /* allocate output buffer */
273         /* XXX: API change will be done */
274         video_outbuf_size = 200000;
275         video_outbuf = malloc(video_outbuf_size);
276     }
277
278     /* allocate the encoded raw picture */
279     picture = alloc_picture(c->pix_fmt, c->width, c->height);
280     if (!picture) {
281         fprintf(stderr, "Could not allocate picture\n");
282         exit(1);
283     }
284
285     /* if the output format is not YUV420P, then a temporary YUV420P
286        picture is needed too. It is then converted to the required
287        output format */
288     tmp_picture = NULL;
289     if (c->pix_fmt != PIX_FMT_YUV420P) {
290         tmp_picture = alloc_picture(PIX_FMT_YUV420P, c->width, c->height);
291         if (!tmp_picture) {
292             fprintf(stderr, "Could not allocate temporary picture\n");
293             exit(1);
294         }
295     }
296 }
297
298 /* prepare a dummy image */
299 static void fill_yuv_image(AVFrame *pict, int frame_index, int width, int height)
300 {
301     int x, y, i;
302
303     i = frame_index;
304
305     /* Y */
306     for(y=0;y<height;y++) {
307         for(x=0;x<width;x++) {
308             pict->data[0][y * pict->linesize[0] + x] = x + y + i * 3;
309         }
310     }
311
312     /* Cb and Cr */
313     for(y=0;y<height/2;y++) {
314         for(x=0;x<width/2;x++) {
315             pict->data[1][y * pict->linesize[1] + x] = 128 + y + i * 2;
316             pict->data[2][y * pict->linesize[2] + x] = 64 + x + i * 5;
317         }
318     }
319 }
320
321 static void write_video_frame(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
322 {
323     int out_size, ret;
324     AVCodecContext *c;
325     static struct SwsContext *img_convert_ctx;
326
327     c = st->codec;
328
329     if (frame_count >= STREAM_NB_FRAMES) {
330         /* no more frame to compress. The codec has a latency of a few
331            frames if using B frames, so we get the last frames by
332            passing the same picture again */
333     } else {
334         if (c->pix_fmt != PIX_FMT_YUV420P) {
335             /* as we only generate a YUV420P picture, we must convert it
336                to the codec pixel format if needed */
337             if (img_convert_ctx == NULL) {
338                 img_convert_ctx = sws_getContext(c->width, c->height,
339                                                  PIX_FMT_YUV420P,
340                                                  c->width, c->height,
341                                                  c->pix_fmt,
342                                                  sws_flags, NULL, NULL, NULL);
343                 if (img_convert_ctx == NULL) {
344                     fprintf(stderr, "Cannot initialize the conversion context\n");
345                     exit(1);
346                 }
347             }
348             fill_yuv_image(tmp_picture, frame_count, c->width, c->height);
349             sws_scale(img_convert_ctx, tmp_picture->data, tmp_picture->linesize,
350                       0, c->height, picture->data, picture->linesize);
351         } else {
352             fill_yuv_image(picture, frame_count, c->width, c->height);
353         }
354     }
355
356
357     if (oc->oformat->flags & AVFMT_RAWPICTURE) {
358         /* raw video case. The API will change slightly in the near
359            futur for that */
360         AVPacket pkt;
361         av_init_packet(&pkt);
362
363         pkt.flags |= PKT_FLAG_KEY;
364         pkt.stream_index= st->index;
365         pkt.data= (uint8_t *)picture;
366         pkt.size= sizeof(AVPicture);
367
368         ret = av_write_frame(oc, &pkt);
369     } else {
370         /* encode the image */
371         out_size = avcodec_encode_video(c, video_outbuf, video_outbuf_size, picture);
372         /* if zero size, it means the image was buffered */
373         if (out_size > 0) {
374             AVPacket pkt;
375             av_init_packet(&pkt);
376
377             pkt.pts= av_rescale_q(c->coded_frame->pts, c->time_base, st->time_base);
378             if(c->coded_frame->key_frame)
379                 pkt.flags |= PKT_FLAG_KEY;
380             pkt.stream_index= st->index;
381             pkt.data= video_outbuf;
382             pkt.size= out_size;
383
384             /* write the compressed frame in the media file */
385             ret = av_write_frame(oc, &pkt);
386         } else {
387             ret = 0;
388         }
389     }
390     if (ret != 0) {
391         fprintf(stderr, "Error while writing video frame\n");
392         exit(1);
393     }
394     frame_count++;
395 }
396
397 static void close_video(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
398 {
399     avcodec_close(st->codec);
400     av_free(picture->data[0]);
401     av_free(picture);
402     if (tmp_picture) {
403         av_free(tmp_picture->data[0]);
404         av_free(tmp_picture);
405     }
406     av_free(video_outbuf);
407 }
408
409 /**************************************************************/
410 /* media file output */
411
412 int main(int argc, char **argv)
413 {
414     const char *filename;
415     AVOutputFormat *fmt;
416     AVFormatContext *oc;
417     AVStream *audio_st, *video_st;
418     double audio_pts, video_pts;
419     int i;
420
421     /* initialize libavcodec, and register all codecs and formats */
422     av_register_all();
423
424     if (argc != 2) {
425         printf("usage: %s output_file\n"
426                "API example program to output a media file with libavformat.\n"
427                "The output format is automatically guessed according to the file extension.\n"
428                "Raw images can also be output by using '%%d' in the filename\n"
429                "\n", argv[0]);
430         exit(1);
431     }
432
433     filename = argv[1];
434
435     /* auto detect the output format from the name. default is
436        mpeg. */
437     fmt = guess_format(NULL, filename, NULL);
438     if (!fmt) {
439         printf("Could not deduce output format from file extension: using MPEG.\n");
440         fmt = guess_format("mpeg", NULL, NULL);
441     }
442     if (!fmt) {
443         fprintf(stderr, "Could not find suitable output format\n");
444         exit(1);
445     }
446
447     /* allocate the output media context */
448     oc = av_alloc_format_context();
449     if (!oc) {
450         fprintf(stderr, "Memory error\n");
451         exit(1);
452     }
453     oc->oformat = fmt;
454     snprintf(oc->filename, sizeof(oc->filename), "%s", filename);
455
456     /* add the audio and video streams using the default format codecs
457        and initialize the codecs */
458     video_st = NULL;
459     audio_st = NULL;
460     if (fmt->video_codec != CODEC_ID_NONE) {
461         video_st = add_video_stream(oc, fmt->video_codec);
462     }
463     if (fmt->audio_codec != CODEC_ID_NONE) {
464         audio_st = add_audio_stream(oc, fmt->audio_codec);
465     }
466
467     /* set the output parameters (must be done even if no
468        parameters). */
469     if (av_set_parameters(oc, NULL) < 0) {
470         fprintf(stderr, "Invalid output format parameters\n");
471         exit(1);
472     }
473
474     dump_format(oc, 0, filename, 1);
475
476     /* now that all the parameters are set, we can open the audio and
477        video codecs and allocate the necessary encode buffers */
478     if (video_st)
479         open_video(oc, video_st);
480     if (audio_st)
481         open_audio(oc, audio_st);
482
483     /* open the output file, if needed */
484     if (!(fmt->flags & AVFMT_NOFILE)) {
485         if (url_fopen(&oc->pb, filename, URL_WRONLY) < 0) {
486             fprintf(stderr, "Could not open '%s'\n", filename);
487             exit(1);
488         }
489     }
490
491     /* write the stream header, if any */
492     av_write_header(oc);
493
494     for(;;) {
495         /* compute current audio and video time */
496         if (audio_st)
497             audio_pts = (double)audio_st->pts.val * audio_st->time_base.num / audio_st->time_base.den;
498         else
499             audio_pts = 0.0;
500
501         if (video_st)
502             video_pts = (double)video_st->pts.val * video_st->time_base.num / video_st->time_base.den;
503         else
504             video_pts = 0.0;
505
506         if ((!audio_st || audio_pts >= STREAM_DURATION) &&
507             (!video_st || video_pts >= STREAM_DURATION))
508             break;
509
510         /* write interleaved audio and video frames */
511         if (!video_st || (video_st && audio_st && audio_pts < video_pts)) {
512             write_audio_frame(oc, audio_st);
513         } else {
514             write_video_frame(oc, video_st);
515         }
516     }
517
518     /* close each codec */
519     if (video_st)
520         close_video(oc, video_st);
521     if (audio_st)
522         close_audio(oc, audio_st);
523
524     /* write the trailer, if any */
525     av_write_trailer(oc);
526
527     /* free the streams */
528     for(i = 0; i < oc->nb_streams; i++) {
529         av_freep(&oc->streams[i]->codec);
530         av_freep(&oc->streams[i]);
531     }
532
533     if (!(fmt->flags & AVFMT_NOFILE)) {
534         /* close the output file */
535         url_fclose(&oc->pb);
536     }
537
538     /* free the stream */
539     av_free(oc);
540
541     return 0;
542 }